光電測(cè)距儀----亦稱光速測(cè)距儀,用調(diào)制的光波進(jìn)行精密測(cè)距的儀器,測(cè)程可達(dá)25公里左右,也能用于夜間作業(yè)。
中文名稱 | 光電測(cè)距儀? | 外文名稱 | geodimeter |
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測(cè)程 | 可達(dá)25公里 | 特 點(diǎn) | 夜間作業(yè) |
別 名 | 光速測(cè)距儀 | 原 理 | 利用調(diào)制的光波進(jìn)行精密測(cè)距 |
主機(jī)通過(guò)連接器安置在經(jīng)緯儀上部,經(jīng)緯儀可以是普通光學(xué)經(jīng)緯儀,也可以是電子經(jīng)緯儀。利用光軸調(diào)節(jié)螺旋,可使主機(jī)的發(fā)射--接受器光軸與經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸位于同一豎直面內(nèi)。另外,測(cè)距儀橫軸到經(jīng)緯儀橫軸的高度與覘牌中心到反射棱鏡高度一致,從而使經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)覘牌中心的視線與測(cè)距儀瞄準(zhǔn)反射棱鏡中心的視線保持平行,
配合主機(jī)測(cè)距的反射棱鏡,根據(jù)距離遠(yuǎn)近,可選用單棱鏡(1500m內(nèi))或三棱鏡(2 500m內(nèi)),棱鏡安置在三腳架上,根據(jù)光學(xué)對(duì)中器和長(zhǎng)水準(zhǔn)管進(jìn)行對(duì)中整平。
短程紅外光電測(cè)距儀的最大測(cè)程為2 500m,測(cè)距精度可達(dá)±(3mm+2×10-6×D)(其中D為所測(cè)距離);最小讀數(shù)為1 mm;儀器設(shè)有自動(dòng)光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置,在復(fù)雜環(huán)境下測(cè)量時(shí)也可人工調(diào)節(jié)光強(qiáng);可輸入溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)自動(dòng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行改正;可輸入垂直角自動(dòng)計(jì)算出水平距離和高差;可通過(guò)距離預(yù)置進(jìn)行定線放樣;若輸入測(cè)站坐標(biāo)和高程,可自動(dòng)計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。測(cè)距方式有正常測(cè)量和跟蹤測(cè)量,其中正常測(cè)量所需時(shí)間為3s,還能顯示數(shù)次測(cè)量的平均值;跟蹤測(cè)量所需時(shí)間為0.8s,每隔一定時(shí)間間隔自動(dòng)重復(fù)測(cè)距。
(1)氣象條件對(duì)光電測(cè)距影響較大,微風(fēng)的陰天是觀測(cè)的良好時(shí)機(jī)。
(2)測(cè)線應(yīng)盡量離開(kāi)地面障礙物1.3m以上,避免通過(guò)發(fā)熱體和較寬水面的上空。
(3)測(cè)線應(yīng)避開(kāi)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的地方,例如測(cè)線不宜接近變壓器、高壓線、信號(hào)發(fā)射塔等。
(4)鏡站的后面不應(yīng)有反光鏡和其他強(qiáng)光源等背景的干擾。
(5)要嚴(yán)防陽(yáng)光及其他強(qiáng)光直射接收物鏡,避免光線經(jīng)鏡頭聚焦進(jìn)入機(jī)內(nèi),將部分元件燒壞,陽(yáng)光下作業(yè)應(yīng)撐傘保護(hù)儀器。
光電測(cè)距儀原理
光電測(cè)距儀根據(jù)測(cè)定時(shí)間t的方式,分為直接測(cè)定時(shí)間的脈沖測(cè)距法和間接測(cè)定時(shí)間的相位測(cè)距法。高精度的測(cè)距儀,一般采用相位式。
相位式光電測(cè)距儀的測(cè)距原理是:由光源發(fā)出的光通過(guò)調(diào)制器后,成為光強(qiáng)隨高頻信號(hào)變化的調(diào)制光。通過(guò)測(cè)量調(diào)制光在待測(cè)距離上往返傳播的相位差φ來(lái)解算距離。
相位法測(cè)距相當(dāng)于用"光尺"代替鋼尺量距,而λ/2為光尺長(zhǎng)度。
相位式測(cè)距儀中,相位計(jì)只能測(cè)出相位差的尾數(shù)ΔN,測(cè)不出整周期數(shù)N,因此對(duì)大于光尺的距離無(wú)法測(cè)定。為了擴(kuò)大測(cè)程,應(yīng)選擇較長(zhǎng)的光尺。為了解決擴(kuò)大測(cè)程與保證精度的矛盾,短程測(cè)距儀上一般采用兩個(gè)調(diào)制頻率,即兩種光尺。例如:長(zhǎng)光尺(稱為粗尺)f1=150kHz,λ1/2=1 000m,用于擴(kuò)大測(cè)程,測(cè)定百米、十米和米;短光尺(稱為精尺)f2=15MHz,λ2/2=10m,用于保證精度,測(cè)定米、分米、厘米和毫米。
測(cè)距原理是利用激光反射,就是激光經(jīng)過(guò)測(cè)距儀到目標(biāo),再由目標(biāo)到達(dá)測(cè)距儀,通過(guò)這個(gè)時(shí)間,測(cè)距儀自動(dòng)計(jì)算出距離
激光測(cè)距儀使用方法一、首先介紹的是美國(guó)博士能精英系列激光測(cè)距儀Bushnell ELITE 1500的使用方法:1.將9V電池按正確極性裝入電池安裝處;2.輕按“發(fā)射鍵”測(cè)距儀內(nèi)部電源即打開(kāi)!通過(guò)目鏡...
圖雅得激光測(cè)距儀XP2000H ,CR2鋰電池1節(jié), 檢查激光測(cè)距儀是否有磨損,顯示屏、按鈕和眼罩否正常。 確保激光測(cè)距儀鏡頭表面清潔。使用1節(jié)CR2鋰電池。 電池安裝如下: 1、打開(kāi)電池蓋; 2、電...
光電測(cè)距儀操作與使用
先在測(cè)站上安置好經(jīng)緯儀,對(duì)中、整平后,將測(cè)距儀主機(jī)安裝在經(jīng)緯儀支架上,用連接器固定螺絲鎖緊,將電池插入主機(jī)底部、扣緊。在目標(biāo)點(diǎn)安置反射棱鏡,對(duì)中、整平,并使鏡面朝向主機(jī)。
用經(jīng)緯儀十字橫絲照準(zhǔn)覘板中心,測(cè)出垂直角α。同時(shí),觀測(cè)和記錄溫度和氣壓計(jì)上的讀數(shù)。觀測(cè)垂直角、氣溫和氣壓,目的是對(duì)測(cè)距儀測(cè)量出的 斜距進(jìn)行傾斜改正、溫度改正和氣壓改正,以得到正確的水平距離。
按電源開(kāi)關(guān)鍵"PWR"開(kāi)機(jī),主機(jī)自檢并顯示原設(shè)定的溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)值,自檢通過(guò)后將顯示"good"。
若修正原設(shè)定值,可按"TPC"鍵后輸入溫度、氣壓值或棱鏡常數(shù)(一般通過(guò)"ENT"鍵和數(shù)字鍵逐個(gè)輸入)。一般情況下,只要使用同一類的反光鏡,棱鏡常數(shù)不變,而溫度、氣壓每次觀測(cè)均可能不同,需要重新設(shè)定。
調(diào)節(jié)主機(jī)照準(zhǔn)軸水平調(diào)整手輪(或經(jīng)緯儀水平微動(dòng)螺旋)和主機(jī)俯仰微動(dòng)螺旋,使測(cè)距儀望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心。在顯示"good"狀態(tài)下,精確瞄準(zhǔn)也可根據(jù)蜂鳴器聲音來(lái)判斷,信號(hào)越強(qiáng)聲音越大,上下左右微動(dòng)測(cè)距儀,使蜂鳴器的聲音最大,便完成了精確瞄準(zhǔn),出現(xiàn)"*"。
精確瞄準(zhǔn)后,按"MSR"鍵,主機(jī)將測(cè)定并顯示經(jīng)溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)改正后的斜距。在測(cè)量中,若光束受擋或大氣抖動(dòng)等,測(cè)量將暫被中斷,此時(shí)"*"消失,待光強(qiáng)正常后繼續(xù)自動(dòng)測(cè)量;若光束中斷30秒,須光強(qiáng)恢復(fù)后,再按"MSR"鍵重測(cè)。
斜距到平距的改算,一般在現(xiàn)場(chǎng)用測(cè)距儀進(jìn)行,方法是:按"V/H"鍵后輸入垂直角值,再按"SHV"鍵顯示水平距離。連續(xù)按"SHV"鍵可依次顯示斜距、平距和高差。
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光電測(cè)距儀測(cè)距
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本文介紹了利用光電測(cè)距儀檢定普通鋼卷尺的檢定方法及數(shù)據(jù)處理步驟 ,同時(shí)對(duì)該方法的可行性進(jìn)行了論證并提供了具體的檢定記錄計(jì)算格式。
測(cè)定t的方法有:①直接測(cè)定光脈沖在測(cè)線上往返傳播時(shí)間的儀器,稱為脈沖式光電測(cè)距儀。②通過(guò)測(cè)量調(diào)制光在測(cè)線上往返傳播所產(chǎn)生的相位移,間接測(cè)定時(shí)間的儀器,稱為相位式光電測(cè)距儀。光電測(cè)距種類很多,以激光為載波的稱激光測(cè)距儀,以紅外光為載波的稱紅外測(cè)距儀。
光電測(cè)距儀按測(cè)程劃分有:
短程測(cè)距儀(≤5km)、中程測(cè)距儀(5~15km)、遠(yuǎn)程測(cè)距儀(15km以上);
按測(cè)量精度劃分為:I級(jí)(1 mD I<一5mm)、Ⅱ級(jí)(5mm。按采用載波劃分有:微波測(cè)距儀、激光測(cè)距儀和紅外測(cè)距儀。
脈沖式光電測(cè)距儀是由測(cè)距儀發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出脈沖,經(jīng)被測(cè)目標(biāo)反射后,再由測(cè)距儀的接收系統(tǒng)接收,直接測(cè)定脈沖在待測(cè)距離上所用的時(shí)間t:。,即測(cè)量發(fā)射光脈沖與接收光脈沖的時(shí)間差,從而求得距離的儀器。脈沖式光電測(cè)距儀具有功率大、測(cè)程遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),但測(cè)距的絕對(duì)精度較低,一般只能達(dá)到米級(jí),不能滿足地籍測(cè)量和工程測(cè)量所需的精度要求。目前具有高精度測(cè)距的是相位式光電測(cè)距儀。
相位式光電測(cè)距儀是將測(cè)量時(shí)間變成測(cè)量光在測(cè)線中傳播的載波相位差,通過(guò)測(cè)定相位差來(lái)測(cè)定距離的儀器。光源燈的發(fā)射光管發(fā)出的光會(huì)隨輸入電流的大小發(fā)生相應(yīng)的變化,這種光稱為調(diào)制光。隨輸入電流變化的調(diào)制光射向測(cè)線另一端的反射鏡,經(jīng)反射鏡反射后被接收系統(tǒng)接收,然后由相位計(jì)將反射信號(hào)(又稱參考信號(hào))與接收信號(hào)(又稱測(cè)距信號(hào))進(jìn)行相位比較,并由顯示器顯示出調(diào)制光在被測(cè)距離上往返傳播所引起的相位移西,將調(diào)制光在測(cè)線上的往程和返程展開(kāi)2100433B
相位式光電測(cè)距儀的工作原理可按圖所示的方框圖來(lái)說(shuō)明。 由光源所發(fā)出的光波(紅外光或激光),進(jìn)入調(diào)制器后,被來(lái)自主控振蕩器(簡(jiǎn)稱主振)的高頻測(cè)距信號(hào)所調(diào)制,成為調(diào)幅波。這種調(diào)幅波經(jīng)外光路進(jìn)入接收器,會(huì)聚在光電器件上,光信號(hào)立即轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)就是調(diào)幅波往返于測(cè)線后經(jīng)過(guò)解調(diào)的高頗測(cè)距信號(hào),它的相位已延遲了。 這個(gè)高頻測(cè)距信號(hào)與來(lái)自本機(jī)振蕩器(簡(jiǎn)稱本振)的高頻信號(hào)經(jīng)測(cè)距信號(hào)混頻器進(jìn)行光電混頻,經(jīng)過(guò)選頻放大后得到一個(gè)低頻測(cè)距信號(hào),用表示。仍保留了高頻測(cè)距信號(hào)原有的相位延遲。為了進(jìn)行比相,主振高頻測(cè)距信號(hào)的一部分稱為參考信號(hào)與本振高頻信號(hào)同時(shí)送入?yún)⒖夹盘?hào)混頻器,經(jīng)過(guò)選頻放大后,得到可作為比相基準(zhǔn)的低頻參考信號(hào),表示,由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)往返測(cè)線的路程,所以不存在象中產(chǎn)生的那一相位延遲。因此,和同時(shí)送人相位器采用數(shù)字測(cè)相技術(shù)進(jìn)行相位比較,在顯示器上將顯示出測(cè)距信號(hào)往返于測(cè)線的相位延遲結(jié)果。 當(dāng)采用一個(gè)測(cè)尺頻率時(shí),顯示器上就只有不足一周的相位差所相應(yīng)的測(cè)距尾數(shù),超過(guò)一周的整周數(shù)所相應(yīng)的測(cè)距整尺數(shù)就無(wú)法知道,為此,相位式測(cè)距儀的主振和本振二個(gè)部件中還包含一組粗測(cè)尺的振蕩頻率,即主振頻率和本振頻率。如前所述,若用粗測(cè)尺頻率進(jìn)行同樣的測(cè)量,把精測(cè)尺與一組粗測(cè)尺的結(jié)果組合起來(lái),就能得到整個(gè)待測(cè)距離的數(shù)值了。
國(guó)家光電測(cè)距儀檢測(cè)中心[1]是我國(guó)測(cè)繪行業(yè)惟一獲得國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局授權(quán)的進(jìn)行測(cè)繪儀器檢定的國(guó)家級(jí)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和新儀器定型鑒定機(jī)構(gòu),通過(guò)了國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督評(píng)審委員會(huì)的計(jì)量認(rèn)證考核,其主要職責(zé)是根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的要求對(duì)國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪工程和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中使用的各種測(cè)量?jī)x器進(jìn)行強(qiáng)制性和非強(qiáng)制性檢定。